2021高考物理一輪復(fù)習(xí)核心素養(yǎng)微專題系列7設(shè)計(jì)型電學(xué)實(shí)驗(yàn)課件魯科版

1、核心素養(yǎng)微專題系列設(shè)計(jì)型電學(xué)實(shí)驗(yàn)【核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)聚焦聚焦】【情境引入情境引入】ledled被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)走進(jìn)了尋常百姓的生活里。某興趣小組想測(cè)定一只標(biāo)有特點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)走進(jìn)了尋常百姓的生活里。某興趣小組想測(cè)定一只標(biāo)有“3 v”3 v”字樣的字樣的ledled燈正常工作時(shí)的電阻燈正常工作時(shí)的電阻( (約為約為400 )400 )， 實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的部分實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的部分實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，你知道兩個(gè)電表分別是什么表嗎？怎樣把電路補(bǔ)充完整呢？如圖所示，你知道兩個(gè)電表分別是

2、什么表嗎？怎樣把電路補(bǔ)充完整呢？電學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅考查了大綱和考試說(shuō)明所要求的獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅考查了大綱和考試說(shuō)明所要求的獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，同時(shí)也有效地考查了電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。它所具備的雙重考查功能是許計(jì)能力，同時(shí)也有效地考查了電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。它所具備的雙重考查功能是許多其他實(shí)驗(yàn)無(wú)法替代的。多其他實(shí)驗(yàn)無(wú)法替代的。電學(xué)實(shí)驗(yàn)尤其是設(shè)計(jì)性電學(xué)實(shí)驗(yàn)題最富于變化，最能體現(xiàn)考生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能電學(xué)實(shí)驗(yàn)尤其是設(shè)計(jì)性電學(xué)實(shí)驗(yàn)題最富于變化，最能體現(xiàn)考生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力和思維的靈活性，從而為命題者提供了廣闊的命題空間。下面我們看看設(shè)力和思維的靈活性，從而為命題者提供了廣闊的命題空間。下面我們看

3、看設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該掌握哪些方面的知識(shí)。計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該掌握哪些方面的知識(shí)。1.1.實(shí)驗(yàn)器材的選實(shí)驗(yàn)器材的選擇：擇：選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等器件。以選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等器件。以“安全性安全性”“精確性精確性”“”“方便性方便性”為前提，綜合考慮。為前提，綜合考慮。(1)(1)安全因素：通過(guò)電源、電阻和電表的電流不能超過(guò)其允許的最大電流。安全因素：通過(guò)電源、電阻和電表的電流不能超過(guò)其允許的最大電流。(2)(2)誤差因素：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差，電壓表、誤差因素：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差，電壓表、電流表在

4、使用時(shí)，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的電流表在使用時(shí)，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的 以上；使用歐姆表時(shí)應(yīng)選用以上；使用歐姆表時(shí)應(yīng)選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位。指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位。13(3)(3)便于操作：選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)便于操作：選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)使其大部分電阻線都被用到。驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)使其大部分電阻線都被用到。對(duì)器材選擇的一般步驟是：對(duì)器材選擇的一般步驟是：找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；草畫(huà)電路圖草畫(huà)電路圖( (暫不把電表接入暫

5、不把電表接入) )；估算電流最大值和最小值；估算電流最大值和最小值；考慮電表是否安全考慮電表是否安全( (該用分壓法還是限流法該用分壓法還是限流法) )，以及能否使電表達(dá)到滿偏的，以及能否使電表達(dá)到滿偏的 以上。以上。132.2.控制電路的選擇：控制電路的選擇：限流式接法限流式接法分壓式接法分壓式接法電路電路圖圖 觸頭觸頭p p始位始位置置b ba a電壓電壓調(diào)調(diào)節(jié)范節(jié)范圍圍 uux xee0u0ux xeexxerrr限流式接法限流式接法分壓式接法分壓式接法電流電流調(diào)調(diào)節(jié)范節(jié)范圍圍 iix x 0i 0ix x 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1.1.電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單2.2.耗能較低耗能較低1.1.待測(cè)電阻

6、待測(cè)電阻r rx x兩端電壓或電流能兩端電壓或電流能從零開(kāi)始調(diào)節(jié)從零開(kāi)始調(diào)節(jié)2.2.調(diào)節(jié)范圍最大調(diào)節(jié)范圍最大缺點(diǎn)缺點(diǎn)1.1.待測(cè)電阻待測(cè)電阻r rx x兩端電壓不能兩端電壓不能從零開(kāi)始調(diào)節(jié)從零開(kāi)始調(diào)節(jié)2.2.當(dāng)待測(cè)電阻當(dāng)待測(cè)電阻r rx x比滑動(dòng)變阻比滑動(dòng)變阻器總阻值器總阻值r r大很多時(shí)，調(diào)節(jié)大很多時(shí)，調(diào)節(jié)范圍很小范圍很小1.1.電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜2.2.耗能較多耗能較多xerrxerxer限流式接法限流式接法分壓式接法分壓式接法選擇選擇原則原則1.1.該接法適合測(cè)量小阻值電該接法適合測(cè)量小阻值電阻阻( (和滑動(dòng)變阻器的總電阻和滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相比) )，r rx x越小，限流式

7、接越小，限流式接法中滑動(dòng)變阻器分得的電壓法中滑動(dòng)變阻器分得的電壓越大，調(diào)節(jié)范圍越大越大，調(diào)節(jié)范圍越大2.2.電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低，優(yōu)先采用優(yōu)先采用1.1.實(shí)驗(yàn)中要求待測(cè)電阻兩端的電實(shí)驗(yàn)中要求待測(cè)電阻兩端的電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)2.2.待測(cè)電阻的阻值待測(cè)電阻的阻值r rx x比滑動(dòng)變阻比滑動(dòng)變阻器總電阻器總電阻r r大得多或限流式接法不大得多或限流式接法不能保障器材安全，應(yīng)采用分壓式能保障器材安全，應(yīng)采用分壓式接法接法3.3.電表的改裝：電表的改裝：改裝成電壓表改裝成電壓表改裝成電流表改裝成電流表內(nèi)部?jī)?nèi)部電路電路 改裝原理改裝原理串聯(lián)大電阻分壓串聯(lián)大電阻分壓并聯(lián)小電

8、阻分流并聯(lián)小電阻分流改裝成電壓表改裝成電壓表改裝成電流表改裝成電流表校準(zhǔn)校準(zhǔn)電路電路 改裝成電壓表改裝成電壓表改裝成電流表改裝成電流表備注備注(1)(1)改裝后示數(shù)等于表頭與分改裝后示數(shù)等于表頭與分壓電阻兩端電壓之和壓電阻兩端電壓之和(1)(1)改裝后示數(shù)等于通過(guò)表頭改裝后示數(shù)等于通過(guò)表頭與分流電阻的電流之和與分流電阻的電流之和(2)(2)改裝后量程等于滿偏時(shí)表改裝后量程等于滿偏時(shí)表頭與分壓電阻兩端電壓之和頭與分壓電阻兩端電壓之和(2)(2)改裝后量程等于滿偏時(shí)表改裝后量程等于滿偏時(shí)表頭與分流電阻的電流之和頭與分流電阻的電流之和(3)(3)同一表頭改裝成的多量程同一表頭改裝成的多量程電壓表，內(nèi)

9、阻之比等于量程之電壓表，內(nèi)阻之比等于量程之比比(3)(3)同一表頭改裝成的多量程同一表頭改裝成的多量程電流表，內(nèi)阻之比等于量程的電流表，內(nèi)阻之比等于量程的反比反比(4)(4)改裝后表頭滿偏電壓不變改裝后表頭滿偏電壓不變(4)(4)改裝后表頭滿偏電流不變改裝后表頭滿偏電流不變(5)(5)改裝后指針偏角大小取決于通過(guò)表頭的電流大小改裝后指針偏角大小取決于通過(guò)表頭的電流大小【典題分類典題分類精研精研】【典例典例1 1】( (電路設(shè)計(jì)及實(shí)物連線電路設(shè)計(jì)及實(shí)物連線)(2019)(2019海南高考海南高考) )用實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)用實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電流表內(nèi)阻的電路。實(shí)驗(yàn)室提供的器材為：待測(cè)電

10、流表一個(gè)測(cè)量電流表內(nèi)阻的電路。實(shí)驗(yàn)室提供的器材為：待測(cè)電流表a(a(量程量程10 ma10 ma，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為50 )50 )，滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器r r1 1，電阻箱，電阻箱r r，電源，電源e(e(電動(dòng)勢(shì)約為電動(dòng)勢(shì)約為6 v6 v，內(nèi)阻可忽略內(nèi)阻可忽略) )，開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)s s1 1和和s s2 2，導(dǎo)線若干。，導(dǎo)線若干。(1)(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，在圖根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，在圖(a)(a)所示虛線框內(nèi)將電路原理圖補(bǔ)充完整，所示虛線框內(nèi)將電路原理圖補(bǔ)充完整，要求滑動(dòng)變阻器起限流作用。要求滑動(dòng)變阻器起限流作用。 (2)(2)將圖將圖(b)(b)中的實(shí)物按設(shè)計(jì)的原理圖連線。中的實(shí)物

11、按設(shè)計(jì)的原理圖連線。(3)(3)若實(shí)驗(yàn)室提供的滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格若實(shí)驗(yàn)室提供的滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格10 10 ，額定電流，額定電流2 a2 a1 500 1 500 ，額定電流，額定電流0.5 a0.5 a實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該取實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該取_(_(選填選填“”或或“”) )。 【解析解析】(1)(1)因?yàn)橹惶峁┝艘恢淮郎y(cè)的電流表和一個(gè)電阻箱，所以應(yīng)該采用半因?yàn)橹惶峁┝艘恢淮郎y(cè)的電流表和一個(gè)電阻箱，所以應(yīng)該采用半值法測(cè)定電流表的內(nèi)阻，即先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表達(dá)到滿偏，再閉合值法測(cè)定電流表的內(nèi)阻，即先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表達(dá)到滿偏，再閉合s s2 2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表為半偏，此時(shí)的電阻箱的數(shù)值就是電

12、流表的阻值。故調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表為半偏，此時(shí)的電阻箱的數(shù)值就是電流表的阻值。故設(shè)計(jì)電路如圖所示。設(shè)計(jì)電路如圖所示。(2)(2)根據(jù)根據(jù)(1)(1)中所給的原理圖連接實(shí)物圖，如圖所示。中所給的原理圖連接實(shí)物圖，如圖所示。(3)(3)當(dāng)閉合當(dāng)閉合s s1 1、斷開(kāi)、斷開(kāi)s s2 2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表達(dá)到滿偏時(shí)，據(jù)閉合電路歐，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表達(dá)到滿偏時(shí)，據(jù)閉合電路歐姆定律，姆定律， -50 =550 -50 =550 ，所以實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻，所以實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該取。器應(yīng)該取。答案：答案：(1)(1)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖(2)(2)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖(3)(3)1a2a1ee6i,rrrri

13、10【技巧點(diǎn)撥技巧點(diǎn)撥】實(shí)物圖連線的技巧實(shí)物圖連線的技巧(1)(1)方法是先串后并，接線到柱，注意量程和正負(fù)。方法是先串后并，接線到柱，注意量程和正負(fù)。(2)(2)對(duì)限流電路，只需用筆畫(huà)線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開(kāi)始，把電源、開(kāi)關(guān)、對(duì)限流電路，只需用筆畫(huà)線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開(kāi)始，把電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、滑動(dòng)變阻器、“半值法半值法”部分依次串聯(lián)起來(lái)，直到電源負(fù)極為止，導(dǎo)線不得部分依次串聯(lián)起來(lái)，直到電源負(fù)極為止，導(dǎo)線不得交叉，導(dǎo)線必須畫(huà)到接線柱上交叉，導(dǎo)線必須畫(huà)到接線柱上( (注意滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處注意滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處) )。(3)(3)對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器

14、的全部電阻用導(dǎo)線連接起對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來(lái)，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩段之中任選一段，確定其兩端接線柱，將另來(lái)，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩段之中任選一段，確定其兩端接線柱，將另外部分電路接入兩接線柱即可。外部分電路接入兩接線柱即可。(4)(4)檢查電路是否和電路圖一致，有無(wú)遺漏、短路、斷路和錯(cuò)誤。檢查電路是否和電路圖一致，有無(wú)遺漏、短路、斷路和錯(cuò)誤。【典例典例2 2】( (電流表的改裝及校對(duì)電流表的改裝及校對(duì))(2019)(2019全國(guó)卷全國(guó)卷)某同學(xué)要將一量程為某同學(xué)要將一量程為250 a250 a的微安表改裝為量程為的微安表改裝為量程為20 ma2

15、0 ma的電流表。該同學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為的電流表。該同學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為1 200 1 200 ，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為r r的電阻與微安表連接，進(jìn)行改裝。然后利用的電阻與微安表連接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖(a)(a)所示電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)所示電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)( (虛線框內(nèi)是改虛線框內(nèi)是改裝后的電表裝后的電表) )。 (1)(1)根據(jù)圖根據(jù)圖(a)(a)和題給條件，將和題給條件，將(b)(b)中的實(shí)物連線。中的實(shí)物連線。(2)(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0 ma16.0 ma時(shí)，微安表的指針位置如圖時(shí)

16、，微安表的指針位置如圖(c)(c)所示，由此所示，由此可以推測(cè)出所改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是可以推測(cè)出所改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是_。( (填正確答案標(biāo)填正確答案標(biāo)號(hào)號(hào))a.18 maa.18 mab.21 ma b.21 ma c.25 mac.25 mad.28 mad.28 ma (3)(3)產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是_。( (填正確答案標(biāo)號(hào)填正確答案標(biāo)號(hào))a.a.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1 200 1 200 b.b.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于1 200 1 200 c.rc.r

17、值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小d.rd.r值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大(4)(4)要達(dá)到預(yù)期目的，無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測(cè)量，只需要要達(dá)到預(yù)期目的，無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測(cè)量，只需要將阻值為將阻值為r r的電阻換為一個(gè)阻值為的電阻換為一個(gè)阻值為krkr的電阻即可，其中的電阻即可，其中k=_k=_ 。【解析解析】(1)(1)電流表改裝時(shí)，微安表應(yīng)與定值電阻電流表改裝時(shí)，微安表應(yīng)與定值電阻r r并聯(lián)接入虛線框內(nèi)，則實(shí)并聯(lián)接入虛線框內(nèi)，則實(shí)物電路連接如圖所示：物電路連接如圖所示：(2)(2)由標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)與微安表的指針位置

18、可知，改裝后的電流表量程被擴(kuò)由標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)與微安表的指針位置可知，改裝后的電流表量程被擴(kuò)大的倍數(shù)大的倍數(shù)n= =100n= =100倍，則當(dāng)微安表表盤(pán)達(dá)到滿偏時(shí)，改裝的電表倍，則當(dāng)微安表表盤(pán)達(dá)到滿偏時(shí)，改裝的電表量程為：量程為：2502501010-3-3 ma ma100=25 ma100=25 ma，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)c c正確。正確。(3)(3)根據(jù)根據(jù)i ig gr rg g=(i-i=(i-ig g)r)r，可得：，可得：i= i= ，改裝后的量程偏大的原因可能是原，改裝后的量程偏大的原因可能是原微安表內(nèi)阻測(cè)量值偏小，即電表實(shí)際內(nèi)阻微安表內(nèi)阻測(cè)量值偏小，即電表實(shí)際內(nèi)阻r rg g真實(shí)

19、值大于真實(shí)值大于1 200 1 200 ，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)a a正正確，確，b b錯(cuò)誤；改裝后的量程偏大的原因還可能是定值電阻錯(cuò)誤；改裝后的量程偏大的原因還可能是定值電阻r r的計(jì)算有誤，計(jì)算的計(jì)算有誤，計(jì)算值偏大，實(shí)際接入定值電阻值偏大，實(shí)際接入定值電阻r r阻值偏小，故選項(xiàng)阻值偏小，故選項(xiàng)c c正確，正確，d d錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。316 ma160 10 maggr(1)ir(4)(4)由于接入電阻由于接入電阻r r時(shí)，改裝后的表實(shí)際量程為時(shí)，改裝后的表實(shí)際量程為25 ma25 ma，故滿足，故滿足i ig gr rg g=(25-i=(25-ig g)r)r；要想達(dá)到預(yù)期目的，即將微安表改裝為量

20、程為要想達(dá)到預(yù)期目的，即將微安表改裝為量程為20 ma20 ma的電流表，應(yīng)滿足的電流表，應(yīng)滿足i ig gr rg g= =(20-i(20-ig g)kr)kr， 其中其中i ig g=250 a=0.25 ma=250 a=0.25 ma，聯(lián)立解得：，聯(lián)立解得：k= k= 。答案：答案：(1)(1)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖(2)c(2)c(3)a(3)a、c c(4) (4) 99799979【典例典例3 3】( (多用電表的改裝及校對(duì)多用電表的改裝及校對(duì))(2019)(2019全國(guó)卷全國(guó)卷)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5 98.5 、量程為、量程為100 a100 a的電流表改裝成歐

21、姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的裝后歐姆表的15 k15 k刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤(pán)的刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤(pán)的50 a50 a刻度?？蛇x用的器材刻度?？蛇x用的器材還有：定值電阻還有：定值電阻r r0 0( (阻值阻值14 k)14 k)，滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器r r1 1( (最大阻值最大阻值1 500 )1 500 )，滑動(dòng)變，滑動(dòng)變阻器阻器r r2 2( (最大阻值最大阻值500 )500 )，電阻箱，電阻箱(0(099 999.9 )99 999.9 )，干電池，干電池(e=1.5 v(e=1.5 v，r=r=1.5 )1.5 )，紅、黑

22、表筆和導(dǎo)線若干。，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干。(1)(1)歐姆表設(shè)計(jì)。歐姆表設(shè)計(jì)。將圖甲中的實(shí)物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器將圖甲中的實(shí)物連線組成歐姆表。歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器r r接入電路的接入電路的電阻應(yīng)為電阻應(yīng)為_(kāi)，滑動(dòng)變阻器選，滑動(dòng)變阻器選_(_(選填選填“r r1 1”或或“r r2 2”)”)。(2)(2)刻度歐姆表表盤(pán)?？潭葰W姆表表盤(pán)。通過(guò)計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤(pán)進(jìn)行電阻刻度，如圖乙所示。表盤(pán)上通過(guò)計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤(pán)進(jìn)行電阻刻度，如圖乙所示。表盤(pán)上a a、b b處的電流刻處的電流刻度分別為度分別為2525和和7575，則，則a a、b b處的電阻刻度分別為處的電阻刻度分別為_(kāi)、

23、_。(3)(3)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)。紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向_k_k處；將處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量。若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖丙應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量。若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖丙所示，則電阻箱接入的阻值為所示，則電阻箱接入的阻值為_(kāi)?！窘馕鼋馕觥?1)(1)實(shí)物連線如圖所示。實(shí)物連線如圖所示。根據(jù)歐姆表的改裝原理，由短接時(shí)的歐姆定律和中值電阻的意義可得出根據(jù)歐姆表的改

24、裝原理，由短接時(shí)的歐姆定律和中值電阻的意義可得出r r0 0+r+r+98.5 +r=15 k98.5 +r=15 k，代入數(shù)據(jù)可求得，代入數(shù)據(jù)可求得r=900 r=900 ，為了電路安全，應(yīng)選擇，為了電路安全，應(yīng)選擇r r1 1。(2)(2)由歐姆表表盤(pán)的刻度原理可知由歐姆表表盤(pán)的刻度原理可知r rx x=e( )=e( )，代入具體數(shù)據(jù)。當(dāng)，代入具體數(shù)據(jù)。當(dāng)i=25 ai=25 a時(shí)，求得時(shí)，求得r rx x=45 k=45 k；當(dāng)；當(dāng)i=75 ai=75 a時(shí)，求得時(shí)，求得r rx x=5 k=5 k。故。故a a、b b處的電阻刻度分處的電阻刻度分別為別為4545、 5 5。(3)(3

25、)校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向0 k0 k處。由圖丙可知，電阻箱接入的阻值為處。由圖丙可知，電阻箱接入的阻值為3 310 k+510 k+51 k+01 k+0100 +0100 +010 +010 +01 +01 +00.1 =35 000.0 0.1 =35 000.0 。g11ii答案：答案： (1)(1)實(shí)物圖見(jiàn)解析實(shí)物圖見(jiàn)解析900900r r1 1(2)45(2)455 5(3) 0(3) 035 000.035 000.0【命題預(yù)測(cè)命題預(yù)測(cè)過(guò)關(guān)過(guò)關(guān)】1.(20191.(2019青島模擬青島

26、模擬) )如圖，有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面為正方如圖，有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面為正方形，管內(nèi)中空部分截面形狀不規(guī)則。此金屬管線長(zhǎng)約形，管內(nèi)中空部分截面形狀不規(guī)則。此金屬管線長(zhǎng)約20 cm20 cm，電阻約，電阻約10 10 ，金屬的電阻率為金屬的電阻率為，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積s s0 0。現(xiàn)提?，F(xiàn)提供如下器材：毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、電壓表供如下器材：毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、電壓表v(3 vv(3 v，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約6 k)6 k)、蓄電、蓄電池池e(6 ve(6 v，內(nèi)阻可忽略，內(nèi)阻可忽略) )、開(kāi)關(guān)

27、一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干。、開(kāi)關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干。 (1)(1)以上所列器材中，還缺少電流表和滑動(dòng)變阻器，現(xiàn)提供以下器材供選擇，以上所列器材中，還缺少電流表和滑動(dòng)變阻器，現(xiàn)提供以下器材供選擇，實(shí)驗(yàn)中要求電表的指針偏轉(zhuǎn)達(dá)滿偏實(shí)驗(yàn)中要求電表的指針偏轉(zhuǎn)達(dá)滿偏 以上，請(qǐng)選出合適的器材，電流表應(yīng)選用以上，請(qǐng)選出合適的器材，電流表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(_(填儀器的字母代號(hào)填儀器的字母代號(hào)) )；電流表電流表a a1 1(600 ma(600 ma，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約1 )1 )電流表電流表a a2 2(300 ma(300 ma，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約2 )2 )滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器r

28、r1 1( (最大阻值最大阻值100 100 ，額定電流，額定電流0.5 a)0.5 a)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器r r2 2( (最大阻值最大阻值10 10 ，額定電流，額定電流0.5 a)0.5 a)13(2)(2)在方框中畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的合理電路圖，并標(biāo)注選用儀器的符號(hào)；在方框中畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的合理電路圖，并標(biāo)注選用儀器的符號(hào)；(3)(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量有：用螺旋測(cè)微器測(cè)得橫截面邊長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量有：用螺旋測(cè)微器測(cè)得橫截面邊長(zhǎng)a a，用毫米刻度尺，用毫米刻度尺測(cè)得金屬管線長(zhǎng)度測(cè)得金屬管線長(zhǎng)度l l，電壓表示數(shù)，電壓表示數(shù)u u，電流表示數(shù)，電流表示數(shù)i i，則計(jì)算金屬管線中空部分，則計(jì)算

29、金屬管線中空部分截面積截面積s s0 0的表達(dá)式為的表達(dá)式為s s0 0=_=_?！窘馕鼋馕觥?1)(1)本實(shí)驗(yàn)需要用伏安法測(cè)量電阻，由于電阻通電電流大會(huì)升溫，影本實(shí)驗(yàn)需要用伏安法測(cè)量電阻，由于電阻通電電流大會(huì)升溫，影響電阻率，故電流要小，故電流表選擇較小量程；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接響電阻率，故電流要小，故電流表選擇較小量程；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電阻較小時(shí)便于實(shí)驗(yàn)操作；故答案為法，電阻較小時(shí)便于實(shí)驗(yàn)操作；故答案為a a2 2、r r2 2；(2)(2)電路圖如圖所示。電路圖如圖所示。(3)(3)根據(jù)歐姆定律，有根據(jù)歐姆定律，有r= r= ；根據(jù)電阻定律，有；根據(jù)電阻定律，有r= r= ，

30、故金屬管線橫截面，故金屬管線橫截面積為：積為：s= s= ；故要用螺旋測(cè)微器測(cè)橫截面邊長(zhǎng)；故要用螺旋測(cè)微器測(cè)橫截面邊長(zhǎng)a a，用毫米刻度尺測(cè)金屬管線，用毫米刻度尺測(cè)金屬管線長(zhǎng)度長(zhǎng)度l l，電壓表示數(shù)，電壓表示數(shù)u u，電流表示數(shù)，電流表示數(shù)i i，故金屬管線內(nèi)中空部分截面積，故金屬管線內(nèi)中空部分截面積s s0 0的表達(dá)的表達(dá)式為：式為：s s0 0=a=a2 2- - 。答案：答案：(1)a(1)a2 2r r2 2(2)(2)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖(3)a(3)a2 2- - uiilulsiluilu2.2.某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的

31、電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。裝電路。 (1)(1)已知表頭已知表頭g g滿偏電流為滿偏電流為100 a100 a，表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為，表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900 900 。r r1 1、r r2 2和和r r3 3是定值電阻。利用是定值電阻。利用r r1 1和表頭構(gòu)成和表頭構(gòu)成1 ma1 ma的電流表，然后再將其改裝為兩個(gè)量程的電流表，然后再將其改裝為兩個(gè)量程的電壓表。若使用的電壓表。若使用a a、b b兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為1 v1 v；若使用；若使用a a、c c兩個(gè)接兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為線柱，電壓表的量程為3 v3 v。則根據(jù)題給

32、條件，定值電阻的阻值應(yīng)選。則根據(jù)題給條件，定值電阻的阻值應(yīng)選r r1 1=_=_，r r2 2=_=_，r r3 3=_=_。(2)(2)用量程為用量程為3 v3 v，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為2 500 2 500 的標(biāo)準(zhǔn)電壓表的標(biāo)準(zhǔn)電壓表v v對(duì)改裝表對(duì)改裝表3 v3 v擋的不同刻度擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電動(dòng)勢(shì)e e為為5 v5 v；滑動(dòng)變阻器；滑動(dòng)變阻器r r有兩種規(guī)格，最大阻值分有兩種規(guī)格，最大阻值分別為別為50 50 和和5 k5 k。為方便實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電壓，圖中。為方便實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電壓，圖中r r應(yīng)選用最大阻值為應(yīng)選用最大阻值為_(kāi)的滑動(dòng)變阻器。的滑動(dòng)變阻器。(3

33、)(3)校準(zhǔn)時(shí)，在閉合開(kāi)關(guān)校準(zhǔn)時(shí)，在閉合開(kāi)關(guān)s s前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端p p應(yīng)靠近應(yīng)靠近_(_(選填選填“m”m”或或“n”)n”)端。端。(4)(4)若由于表頭若由于表頭g g上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn)，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn)，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小，則表頭表的讀數(shù)偏小，則表頭g g內(nèi)阻的真實(shí)值內(nèi)阻的真實(shí)值_(_(選填選填“大于大于”或或“小于小于”) )900 900 ?！窘馕鼋馕觥?1)(1)根據(jù)題意，根據(jù)題意，r r1 1與表頭與表頭g g構(gòu)成構(gòu)成1 ma1 ma的電流表，的電流表，則則i ig gr rg g=(i-i=(i-ig g)r)r1 1，得，得r r1 1=100 =100 ；若使用若使用a a、b b兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為1 v1 v，則則r r2 2= =910 = =910 ；若使用若使用a a、c c兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為兩個(gè)接線柱，電壓表的量程為3 v3 v，則則r r3 3= -r= -r2 2=2 000 =2 000 。(2)(2)電壓表與改裝電表并聯(lián)之后，電阻小于電壓表與改裝電表并聯(lián)之后，電阻小于2 500